Архив ZIP - WinRAR / 1_11

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе по физике № 1.11

“ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ С

ПОМОЩЬЮ КРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА”

Выполнил: студент гр.2101

Цыганов А.В.

Проверил: ст. преподаватель

Загиров Р.Г.

Набережные Челны

1998

Цель работы:

1. Ознакомление с одном из способов определения момента инерции.

2. Определение момента инерции твердых тел.

Приборы и принадлежности:

1. Специальная установка.

2. РАБОЧИЕ ФОРМУЛЫ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2p²*mr²

f = -----------

T₂² - T₁²

(T₃² - T₁²)*f

I = ---------------

4p²

, где

T₁ - период колебаний рамки без груза,

T₂ - период колебаний рамки с цилиндром,

T₃ - период колебаний рамки с грузом,

m,r - масса и радиус цилиндра соответственно.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ, И ИХ ОБРАБОТКА

Задание 1. Определение модуля кручения.

Таблица 1

№ опыта	t1i, с	T1i, с-1	DT1i, с-1	DT1i2, с-2	t2i, с	T2i, с-1	DT2i, с-1	DT2i2, с-2
1	9,464	0,9464	0,0001	1*10-8	9,553	0,9553	0,00036	1,29*10-7
2	9,461	0,9461	0,0002	4*10-8	9,557	0,9557	0,00004	1,6*10-9
3	9,463	0,9463	0,0000	0	9,563	0,9563	0,00064	4,09*10-7
4	9,464	0,9464	0,0001	1*10-8	9,552	0,9553	0,00046	2,12*10-7
5	9,463	0,9463	0,0000	0	9,558	0,9558	0,00014	1,96*10-8

T1 = 0,9463, с-1	sT1 = 5,48*10-5, с-1	DT1 = 5,089*10-3
T2 = 0,95566, с-1	sT2 = 19,6*10-5, с-1	DT2 = 3,317*10-2

Результат вычислений:

____________ _________

s_Т1 = Ö ¹/_(n-1)*S(x_i -x)² = Ö ¹/₂₀*6*10^-8 = 5,48*10^-5 c^-1

____________ ____________

s_Т2 = Ö ¹/_(n-1)*S(x_i -x)² = Ö ¹/₂₀*77,2*10^-8 = 19,6*10^-5 c^-1

__________ ________________

DT₁ = Ö DT_a²+DT_пр² = Ö 2,354*10^-8+0,00111 = 5,089*10^-3 c^-1

__________ ________________

DT₂ = Ö DT_a²+DT_пр² = Ö 3,012*10^-7+0,00111 = 3,317*10^-2 c^-1

T₁ = 0,9463 ± 5,089*10^-3 c^-1 при a = 0,95 n = 5

T₂ = 0,95566 ± 3,317*10^-2 c^-1 при a = 0,95 n = 5

2p²*mr² 2*9,8596*0,0225*156,25*10^-6 кг*м²

f = ----------- = --------------------------------------------- = 3,894*10^-3 кг*м²*с²

T₂² - T₁² 0,913286-0,8954836 с^-2

___________________________________

e_f = Df / f = Ö(2DT₁/T₁)² + (Dm/m)² + (2DT₂/T₂)² + (Dr/r)² =

________________________________________________

= / 2*5,089*10^{-3 2} ₊ 4 * 10^{-7 2} ₊ 2*3,32*10^{-2 2} ₊ 2,5 * 10^{-5 2}

0,9463 150*10^-3 0,95566 1,25*10^-4 = 2,868*10^-1

,где Dm = 4*10^-7 кг Dr = 2,5*10^-5 м

Df = e_f*f = 2,868*10^-1 * 3,894*10^-3 = 1,1168*10^-3 кг*м²*с²

Результат измерений:

f = 3,894*10^-3 ± 1,1168*10^-3 кг*м²*с² при a = 0,95 n = 5

Задание 2. Определение момента инерции твердого тела груза

Таблица 2

№ опыта	t3i, с	T3i, с-1	DT3i, с-1	DT3i2, с-2
1	11,831	1,1831	0,00096	9216*10-10
2	11,841	1,1841	0,00004	16*10-10
3	11,843	1,1843	0,00024	576*10-10
4	11,842	1,1842	0,00014	196*10-10
5	11,846	1,1846	0,00054	2916*10-10

T3 = 1,18406, с-1

sT3 = 25,417*10-5, с-1

DT3 = 3,317*10-2, с-1

Результат вычислений:

____________ ____________

s_Т3 = Ö ¹/_(n-1)*S(x_i -x)² = Ö ¹/₂₀*1,29*10^-6 = 19,6*10^-5 c^-1

__________ _________________

DT₃ = Ö DT_a²+DT_пр² = Ö 3,0118*10^-7+0,00111 = 3,317*10^-2 c^-1

T₃ = 1,184 ± 3,317*10^-2 c^-1 при a = 0,95 n = 5

(T₃² - T₁²)*f 0,506*3,894*10^-3 1,97*10^-3

I = --------------- = ---------------------- = ------------ = 4,995*10^-5

4p² 39,4384 39,4384

__________________ ____________________

e_I = DI_k / I_k = Ö(2DT₃ / T₃)² + (Df / f)² = Ö 3,139*10^-3 + 8,225*10^-2 = 0,29

DI_k = e_I*I =0,29*4,995*10^-5 = 1,46*10^-5

Результат измерений:

I₃ = 0,05*10^-3 ± 1,46*10^-5 при a = 0,95 n = 5

Выводы: